La masse volumique des matériaux usuels

La masse volumique des matériaux usuels

La masse volumique

La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d’un matériau par unité de volume et est le synonyme moderne des expressions désuètes « densité absolue » et « densité propre », ou encore « masse spécifique ».

L’unité de mesure de la masse volumique dans le système international est le kilogramme par mètre cube (m-3 ou kg/m3).

La densité d’un matériau est, pour les solides et les liquides, le rapport de la masse volumique de ce matériau à celle de l’eau. Pour les gaz, la densité est calculée en rapport avec la masse volumique de l’air. Dans les deux cas, la densité est forcément un nombre sans dimension.

La masse volumique de l’eau valant, à 3,98 °C, 1 g/cm³, la densité d’un liquide ou d’un solide s’exprime par la même valeur numérique que sa masse volumique en g/cm³ ou en kg/ℓ : par exemple, il est équivalent de dire que la densité de l’éthanol est de 0,79 ou que sa masse volumique est de 0,79 g/cm³. Ceci donne lieu à des confusions fréquentes entre les concepts de masse volumique et de densité.

La masse volumique varie selon plusieurs paramètres. Elle dépend notamment de la température et, particulièrement pour les gaz, de la pression. Certains matériaux (dont le bois) pouvant absorber de l’eau, le taux d’humidité modifie aussi la masse volumique. Pour les matériaux poreux (argile, sable, sol, bois), les masses volumiques indiquées sont des masses volumiques apparentes.

Masse volumique de quelques matériaux.

 Roches, minéraux, matériaux usuels  Masse volumique kg/m
 Ardoise 2700 – 2800
 Argile 1300 – 1700
 Béton 2200 (armé – 2500)
 Béton bitumineux dit enrobé 2350
 Grès 1600 – 1900
 Marbre 2650 – 2750
 Pierre Ponce 910
 Sable 1600 (sec) – 2000 (saturé)
 Verre à vitres 2530
 Terre végétale 1250

 

 Métaux et alliages                               Masse volumique kg/m3  
 Acier 7500 – 81006,7
 Aluminium 2700
 Cuivre 8920
 Fer 7860
 Fonte 6800 – 7400
 Or 19300
 Zinc 7150

 

                        Liquide                          Masse volumique kg/m3  
 Eau à 4°C 1000

 

            Bois (selon l’essence)              Masse volumique kg/m3  
 Balsa 140
 Chêne 610 – 980
 Chêne (coeur) 1170
 Contreplaqué 440 – 880
 Ebène 1150
 Frêne 840
 Hêtre 800
 Pin 500
 Sapin 450
 Teck 860

 

                                                   Bois (selon l’humidité)
     Famille d’essence      Humidité sur masse brute      Masse volumique kg/m3
 Bois tendres (résineux) 0 % 450
 20 % 560
 50 % 900
 Bois moyens 0 % 550
 20 % 690
 50 % 1100
 Bois durs (feuillus) 0 % 650
 20 % 810
 50 % 1300

 

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